مثال کنترل اتصال پیچی تحت ترکیب برش و خمش

طراحی اتصال با بار خارج از مرکز تحت ترکیب برش و خمش

 در جلسه قبل روش طراحی اتصال پیچی تحت ترکیب برش و خمش آموزش داده شد. در این جلسه برای درک و شفافیت بیشتر مثالی از اتصال پیچی با بار خارج از مرکز تحت اثر ترکیب برش و کشش ناشی از خمش آموزش داده می شود. می خواهیم یک تیر با مقطع IPE را توسط ورق انتهایی به یک ستون با مقطع IPB متصل کنیم. در ادامه به  رفتار و طراحی اتصال دهنده ها بررسی می شود. (در جلسات پیشین اتصال با ورق انتهایی را معرفی کردیم و در جلسات آتی روند طراحی این اتصال را بررسی خواهیم کرد.)

طرح مسئله

 کفایت پیچ ها با نوع و تعداد مشخص بررسی شده، در قسمت اول اتصال از نوع اصطکاکی بوده(slip critical) و در قسمت دوم پیچ ها از نوع اتکایی (bearing type) می باشند. ابعاد ورق انتهایی از قبل طراحی و تعیین شده و توسط تعداد مشخصی پیچ در دو خط به تیر و بال ستون متصل شده است. فاصله پیچ ها از یکدیگر و تا لبه های ورق تعیین شده است.

 نیروی برشی با مقدار قابل توجهی با خروج از مرکز مشخص از مرکز سطح اتصال دهنده به سیستم سازه ای اعمال می شود. با انتقال بار برشی به مرکز سطح اتصال دهنده لنگر پیچشی نیز به اتصال دهنده ها اعمال می گردد. 

روند طراحی (قسمت اول)

برای برقرار اتصال از 6 پیچ A490 M24 از نوع اصطکاکی و کلاس رویه B استفاده می شود. ابتدا قطر سوراخ مشخص شده و فواصل تعیین شده با محدودیت های آیین نامه کنترل می شود. 

 قابل ذکر است که تیر توسط اتصال جوشی به ورق انتهایی (end plate) متصل شده است، طراحی این نوع اتصال(اتصال جوشی تحت بار خارج از مرکز) در جلسات پیشین آموزش داده شد. 

در ادامه نیروی برشی و کششی وارد بر هر پیچ محاسبه می شود. سپس مقاومت پیچ های اصطکاکی تحت اثر تواما برش و کشش تعیین می شود. کفایت پیچ ها با مقایسه نیروی اعمالی با مقاومت محاسباتی کنترل می شود. 

روند طراحی (قسمت دوم)

برای برقرار اتصال از 6 پیچ از نوع A490 M 24  از نوع اتکایی استفاده شده و سطح برش از قسمت دندانه شده نمی گذرد. 
ابتدا تنش برشی و تنش کششی نهایی وارد بر هر پیچ محاسبه می شود. سپس با توجه به روابط آیین نامه مقاومت پیچ اتکایی تحت ترکیب برش و کشش مقاومت برشی و کششی هر پیچ تعیین می شود. نیروی برشی و کششی هر پیچ نیز محاسبه شده و با مقاومت نظیر خود مقایسه و کنترل می شود. 

همچنین مقاومت اتکایی در جدار سوراخ و تبصره نسبت تنش 30 درصدی نیز کنترل می شود. 

(مدت زمان این محصول ویدئویی آموزشی 20 دقیقه بوده و شامل تصاویر، روابط محاسباتی، توضیحات و تفاسیر آیین نامه ای عنوان محصول می باشد. )